压铸模具的失效形式

      1.热疲劳裂纹
       热疲劳裂纹是压铸模具最常见的失效形式,占压铸模具失效的60%-70%。由于在压铸过程中压铸模具反 复经受急冷、急热所造成的热应力作用,导致在压铸模具型腔表面或内部的热应力集中处逐渐产生微裂 纹,其形貌多数呈现网状,又称为龟裂,也有的呈放射状。在压铸模具表面浅层中的微裂纹一般可以修复;如果热疲劳裂纹深入基体内部,修模会导致压铸模具尺寸超差,或者由于压铸循环次数的增加,热应力使热疲劳裂纹继续扩展成宏观裂纹,从而导致压铸模具的失效。热疲劳裂纹是热循环应力、拉伸应力和塑性应变共同作用而产生的,塑性应变促进裂纹的形成,拉伸应力促进裂纹的扩展与延伸。因此,降低温度循环幅度、增加压铸模具材料的强韧性、形成表面压应力,均可推迟或延缓热疲劳裂纹的形成及扩展。从微观上分析,热疲劳裂纹往往在晶界碳化物、夹杂物集中区萌生,因此,钢质洁净、显微组织均匀的优质热作模具钢具有较高的热疲劳抗力。
      2.整体脆性开裂
      整体脆性开裂是指由于偶然的机械过载或热过载而导致的压铸模具灾难性断裂。材料断裂时所达到的应 
力值一般都远低于材料的理论强度,由于微裂纹的存在,受力后将引起应力集中,使裂纹尖端处的应力比平均应力高得多。引起压铸模具脆性开裂的原因有很多,如压铸操作失常引起的机械过载、热冲击,因压铸模具设计不合理产生应力集中等。材料的塑韧性是与此现象相对应的最重要的力学性能。此外,模具钢中夹杂物的减少将使韧性明显提高。在实际生产中,整体脆断的情况较少发生。
      3.熔蚀或冲蚀
      熔融的金属液以高压、高速进入型腔,对压铸模具成形零件的表面产生激烈的冲击和冲刷,造成型腔表 
面的机械冲蚀;高温使压铸模具硬度下降,导致型腔软化,产生塑性变形和早期磨损;此外,在填充过程中,高温金属液中的杂质和熔渣对压铸模具成形表面产生复杂的化学作用,导致化学腐蚀,熔融金属液逸出的气泡使型腔发生气蚀。这些机械和化学磨损综合作用的结果都在加速模具表面的腐蚀和裂纹的产生。因此,提高压铸模具材料的高温强度和化学稳定性有利于增强材料的耐侵蚀能力。